Cavendish III-Labors, Cambridge

Mit ihrer langen und vornehmen Geschichte, die unter anderem 29 Nobelpreisträger hervorgebracht hat, gehört die Universität Cambridge zu den bedeutendsten physikalischen Forschungsinstituten der Welt und ist berühmt für fundamentale Entdeckungen wie die Entdeckung des Elektrons oder der Struktur der DNA. Die Cavendish III-Labore, die sich auf dem Campus West Cambridge befinden, sollen die Vielzahl der Forschungsgruppen in der Fakultät unter einem Dach zusammenbringen, um die Zusammenarbeit zu fördern. Als Dank für eine Spende der Ray-Dolby-Stiftung in Höhe von 75 Millionen GBP soll das Projekt den Namen Ray Dolby Centre erhalten.

Ramboll entwickelte das Tief- und Hochbaukonzept sowie das schwingungstechnische Konzept für das Cavendish III-Labor mit zwei Gebäuden und benachbartem Mehrzweck-Hub. Mit einer Geschossfläche von rund 33.000 m² wird das Cavendish III die modernste Einrichtungen für Forschung und Lehre bieten und diverse Labore, Büros, Reinräume, Werkstätten sowie mehrere Hörsäle beherbergen. Ein 4.700 m² großes Mehrzweck-Hub wird zudem Gastronomie sowie gemeinsame Lehr-, Sitzungs-, Studien- und Bibliotheksräume zur Nutzung durch den gesamten Campus bieten.

Nachhaltiger Betrieb

Da Nachhaltigkeit fest im Projektdesign verankert ist, beinhalten die Pläne die Installation eines Erdwärmepumpensystems am Standort, das den Energiebedarf für den Betrieb reduzieren und die für den erforderlichen Laborbetrieb rund um die Uhr benötigte Versorgungssicherheit gewährleisten wird. Das Gebäude wird zudem 700 Fahrradstellplätze für die hohe Anzahl von Mitarbeitenden und Studierenden bieten, die dieses nachhaltige Verkehrsmittel nutzen.

Zu den Aushängeschildern des Cavendish Laboratory gehören die Räume für öffentliche Veranstaltungen. Ramboll hat die technische Planung für den eindrucksvollen Eingangsbereich des Zentrums erstellt, das einen schwimmenden Hörsaal und ein großes, offenes Atrium umfasst. Dieser neue, öffentliche Raum wird die umfangreiche Arbeit der Fakultät an Programmen für Schulen und die Öffentlichkeit erleichtern, die der Bevölkerung vor Ort auch künftig zugutekommen werden.

Mit den Planungen für den neuen Komplex sollen Labore entstehen, in denen die nächste Generation der physikalischen Forschung ihren Ausgangspunkt nimmt. Ramboll war bei der schwingungstechnischen Planung des Gebäudes beratend tätig, um ein hochstabiles Umfeld für Untersuchungen im atomaren Maßstab zu schaffen. Das Gebäude wurde mit Blick auf die Zukunft entworfen, wobei Ramboll technische Lösungen für das Gebäude zur Umsetzung in späteren Jahren lieferte, um veränderten Anforderungen der Forschung gerecht zu werden.

Extrem niedrige Schwingungsparameter erreichen

Ein hochstabiles Umfeld für Untersuchungen auf atomarer Ebene zu schaffen, ist mit zahlreichen technischen Herausforderungen verbunden. Eine der wichtigsten planerischen Anforderungen an das Projekt bestand darin, für einen großen Teil der Gebäudefläche sehr niedrige Schwingungsparameter zu erreichen. Dies war nicht nur für die technische Planung ausschlaggebend, sondern auch fundamentaler Bestandteil des architektonischen Konzepts. In enger Zusammenarbeit mit Jestico + Whiles entwickelten die Ingenieur:innen von Ramboll einen Baukörper und eine Raumanordnung, die den technischen, praktischen und ästhetischen Anforderungen auf einfache und logische Weise gerecht werden. Der Entwurf erfüllt dieses Ziel, bietet zugleich aber Flexibilität für die Zukunft und ist kostengünstig.

Das Projekt sieht einen Keller im schwingungsärmsten Teil des Standorts mit einer 2 m dicken Fundamentplatte vor, die 8 m unter der Erdoberfläche gegossen wird. Diese Kombination aus Kellertiefe und Fundamentplattendicke wurde als am besten geeignet befunden, um für die vor Ort herrschenden Baugrundbedingungen und Schwingungsquellen das beste Ergebnis bei geringstmöglichen Kosten zu erzielen. Neben einer Computermodellierung wurde vor dem Bau eine Reihe von Durchführbarkeitstests an speziell gegossenen Platten vorgenommen. Dabei konnte die erwartete Verbesserung des Schwingungsverhaltens bestätigt werden. Dies erhöhte weiter die Sicherheit, dass die Lösung die Anforderungen erfüllen würde.

Neben einer strengen Schwingungskontrolle erfüllte das Team auch die anspruchsvollen Kriterien bezüglich Temperatur- und Feuchtigkeitskontrolle und Schutz vor elektromagnetischen Interferenzen (EMI).

Ramboll arbeitet seit 2014 mit der physikalischen Fakultät der Universität Cambridge zusammen, wobei es zu Beginn um die Definition der technischen Anforderungen an das Gebäude ging. Später erhielten wir von der Universität Cambridge den Auftrag für das Tief- und Hochbaukonzept sowie das schwingungstechnische Planungskonzept für das Projekt. Im Auftrag des Architekturbüros Jestico + Whiles sind wir außerdem für die schall- und brandschutztechnische Planung verantwortlich.

Ramboll wurde zudem von der Universität Cambridge als Resident Engineer für Tiefbau, Hochbau und Schwingungstechnik während der Bauphase beauftragt.

Die beiden Gebäude des Projekts Cavendish III befinden sich gegenwärtig im Bau und sollen 2023 fertiggestellt werden.